波形記憶體與編碼方式

波形記憶體(waveform memory)在格式器中負責儲存待測物需要 或使用者輸入的測試波形。在本論文提出的設計中，波形記憶體是以 循環移位暫存器(circular shift register)來實現。選用循環移位暫存器的 目的是為了讓送出的測試波形能夠重複出現形成週期波，方便示波器 擷取與測量。

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波形記憶體內共有六串循環移位暫存器，以三串為一組，分別儲 存兩組符號產生器內共六個邊緣產生器、以及對應的時脈產生器之控 制訊號。這些控制訊號讓時脈產生器與符號產生器去產生需要的測試 符號，包括決定每個邊緣是否產生以及這些邊緣產生的時間。

測試波形在格式器的原型中被設計成以控制訊號的方式來儲存。

先將波形拆解成每個測試符號中需要的轉態邊緣及其邊緣時序，再把 這兩種資訊以邊緣是否產生及產生之時間的形式化為一組控制訊號，

以每個邊緣產生器為單位去分配並儲存至波形記憶體中。

圖 3-8 波形記憶體之編碼方式

圖 3-8 為波形記憶體中使用的編碼方式，以邊緣之存在與否及其 時間位置來描述一個邊緣。從最高有效位(most significant bit, MSB) 開始依序為邊緣產生器的開關 E、相位選擇碼 P 及延遲碼 D。由最高 有效位決定邊緣產生器在這個測試週期中是否產生邊緣，其餘的十個 位元則可視為代表時間位置的一組延遲碼，以三種步距的組合來描述 邊緣產生的時間。

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這樣的編碼方式使用 11 個位元來描述一個邊緣，因設計中是由 三個可移動的邊緣(不一定要被產生)來構成一個測試符號，意即使用 了 33 個位元來描述一個測試符號。

圖 3-9 波形記憶體架構圖

波形記憶體有兩種操作模式，分別為移位模式(shift mode)和工作 模式(functional mode)。在移位模式時，波形記憶體從電腦端下載波 形，將控制訊號一組組存入。而在工作模式時，將儲存之控制訊號依 序送出，以產生儲存之波形。

若將波形記憶體視為一個三維的儲存空間，其長度為一串循環移 位暫存器中暫存器的數量，寬度為每一級暫存器的位元數，高度則為 循環移位暫存器的數量。

移位暫存器的串接長度取決於波形記憶體欲儲存的測試符號數

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量，想儲存多少數量的測試符號就串接多少暫存器即可。儲存的測試 符號會在串接長度個測試週期後重複循環出現，形成週期波。

而暫存器的位元寬度則是由時脈產生器和符號產生器需要的控 制訊號數量決定，每一級暫存器中儲存的是一個邊緣的資訊。目前的 編碼方式是以 11 個位元來描述一個邊緣，位元寬度即為 11 個位元。

和對應的邊緣產生器相同，六串移位暫存器同樣分為兩組，每三 串為一組。兩組移位暫存器由相位相反的時脈推動，在非工作週期時 將控制訊號送入所屬的時脈產生器與邊緣產生器，以設定下一個工作 週期需要的組態。